基于嵌入式的物联网信息采集系统的设计与实现

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近年来物联网技术在各个领域迅速发展,物联网系统以感知层的信息采集为基础,通过有线或无线的网络,进行信息的传递,最后通过各种应用平台进行统一处理、控制,实现物与物、物与人以及所有的物品与网络的连接。在整个物联网系统中感知层的信息采集是实现物物相连的基础,本文就是以信息采集为出发点,通过无线自组织网实现数据的传输,并利用嵌入式系统对信息采集模块进行统一管理,最终实现了物联网信息采集系统的全部功能。为了实现物联网信息采集系统的基本功能,本文以嵌入式ARM为系统硬件基础,开发出以S3C2440微处理器为核心的物联网信息采集系统的终端节点平台,包含了电源模块、处理和存储模块、显示和操作模块、无线通信模块等。软件平台以嵌入式Linux操作系统为主线,移植并制作了引导加载程序、设备驱动、根文件系统。在嵌入式软硬件基本平台之上,进一步添加GPS模块、射频识别模块、条码扫描模块、温湿度模块实现物联网信息采集的基本功能。本系统在感知层面以GPS模块、射频识别模块、条码扫描模块、温湿度模块为主要的信息采集模块进行所需信息的采集工作;网络层面通过2.4G无线网卡组成无线自组织网络,进行数据的多跳传输及汇总工作;应用层面通过网管系统、界面显示及触摸屏控制等模块进行各种应用环境下的操控及数据处理、显示工作。同时,为了验证该系统的性能和可用性,本文还搭建了一个物联网信息采集系统的演示网络,并且通过实际的数据采集、传输、处理进行了系统的性能验证及演示。演示结果表明,该物联网信息采集系统能够有效地进行各种数据信息的采集、汇总和处理,并且终端节点具有良好的移动性和便携性,非常适合在各种特殊环境或应急情况下应用。
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